15. Аналіз та синтез цифрових автоматів зі зворотніми зв’язками. Стійкі стани. Режими генерації.

Цифрові пристрої зі зворотними зв’язками призначені для реалізації логічних функцій, значення яких залежить не тільки від значень аргументів у поточний момент часу, а й від значень аргументів у попередні моменти часу.

Вважається що автомат зі зворотніми зв’язками пряцює нескінченно довго.

Такі цифрові пристрої називають ще пристроями з пам’яттю, оскільки вони мають два стійких стани.

До найбільш поширених пристроїв відносять: тригери, лічильники імпульсів, регістри.

Тригер - це елементарний пристрій зі зворотними зв'язками. Тригер має два стійкі стани і може знаходитися в одному з них як завгодно довго. Переведення тригера з одного стану в інший здійснюється вхідними логічними сигналами. Одному стійкому стану відповідає логічна 1, а іншому — логічний 0. Таким чином, тригер може використовуватися для збереження однієї одиниці інформації — біта. Застосовується кілька різновидів тригерів, які розрізняються за видом вхідних і вихідних сигналів, а також за способом запису інформації у тригер. За видом вхідних сигналів розрізняють тригери з імпульсним і потенціальним керуванням. За способом запису інформації тригери поділяються на асинхронні, в яких запис інформації здійснюється в момент зміни інформаційного сигналу, і синхронні, в яких запис інформації здійснюється у певні, визначені моменти дії спеціальних імпульсів синхронізації.

Загальна схема тригера складається з елемента пам'яті і пристрою керування, який забезпечує керування тригером залежно від комбінації вхідних сигналів.

Лічильниками імпульсів називаються логічні електронні пристрої з пам’яттю, що призначені для підрахунку кількості вхідних імпульсів і збереження цієї інформації. За способом підрахунку лічильники поділяються на лічильники додавання, віднімання, реверсивні. У лічильників може бути організовано послідовний, наскрізний, паралельний і комбінований переноси.

Лічильники з послідовним і наскрізним переносом називаються асинхронними, а з паралельними – синхронними. Основними параметрами лічильників імпульсів є місткість лічильника й швидкодія. Місткість лічильника визначається максимальною кількість імпульсів, яку може порахувати лічильник, і залежить від кількості тригерів, що входять до складу лічильника.

Регістри — це електронні пристрої, побудовані на основі тригерів і призначені для прийому, зберігання, перетворення і передачі інформації у формі двійкових чисел. Розрядність регістра визначається кількістю тригерів, що входять до його складу, а отже, і кількістю розрядів двійкового числа, яке може зберігати регістр. Другою важливою характеристикою регістрів є їх швидкодія, яка визначається швидкодією тригерів, що входять до складу регістрів. Залежно від способу прийому й передачі інформації в двійковій формі регістри можуть поділятися на послідовні, паралельні й універсальні.

Режим генерації

При подачі одиниці на вхід X1 вихідний стан стає рівним логічної одиниці. А при подачі одиниці на вхід X2 вихідний стан стає рівним логічному нулю. Стан, при якому на обидва входи одночасно подані логічні одиниці, в найпростіших реалізаціях є забороненим (так як вводить схему в режим генерації).